Ліричний відступ щодо розрахунку ККД вічних двигунів.
ккд - характеристика ефективності системи (пристрої, машини) відносно перетворення або передачі енергії; визначається відношенням корисно використаної енергії до сумарної кількості енергії, отриманого системою; позначається зазвичай η = Wпол / Wcyм.
Ось воно як! Читаємо далі.
У технічній літературі ккд іноді визначають т. О. що він може виявитися більше одиниці. Подібна ситуація виникає, якщо визначати ккд ставленням Wпол / Wзатр, де Wпол - використовувана енергія, що отримується на «виході» системи, Wзатр - не вся енергія, яка надходить в систему, а лише та її частина, для отримання якої виробляються реальні витрати. Наприклад, при роботі напівпровідникових термоелектричних обігрівачів (теплових насосів (Див. Тепловий насос)) витрата електроенергії менше кількості теплоти, що виділяється термоелементом. Надлишок енергії черпається з навколишнього середовища. При цьому, хоча істинний ККД установки менше одиниці, розглянутий ккд η = Wпол / Wзатр може виявитися більше одиниці.
ВО як! Виявляється, що отримана енергія запросто може виявитися більше витраченої і, отже, ККД, що розраховується за формулою η = Wпол / Wзатр може запросто дорівнювати 2, 3, 10, 15, 100. Так що ж це за ККД такої, який може дорівнювати 10000% . Правильно, ніякий це не ККД, а фігня на пісному маслі! Горезвісна формула η = Wпол / Wзатр - це злісна підміна понять і нахабне перевизначення термінів! Взагалі незрозуміло, звідки (і найголовніше - для чого (!) Взялася ця формула). Але це тепер і не важливо, тому що ми все-таки докопалися до істини, дізнавшись справжню формулу для розрахунку ККД. А тепер, давайте з вами розберемося, що ж це за нове для багатьох з нас поняття - "сумарна (або повна) енергія системи". Не знаю, як ви, але особисто я віддаю перевагу термін повна енергія системи.
Отже, що ж таке повна енергія системи? Ну тут без варіантів: енергія будь-якої системи складається з внутрішньої енергії самої системи і зовнішньої енергії, що повідомляється системі ззовні. Говорячи трохи інакше кажучи, внутрішня енергія системи - це та енергія, яку ми хочемо отримати (витягти) з системи, а зовнішня енергія - це та енергія, яку ми змушені повідомити системі, щоб вона почала нам віддавати свою внутрішню енергію. Зрозуміло, що нам немає ніякого резону витрачати на ту чи іншу систему свою енергію, якщо при цьому вона не буде віддавати нам більше того, що ми в неї вклали. Це прекрасно знає будь-який інвестор, який вкладає свою енергію (фінанси, активи) в ту чи іншу бізнес-систему. Але, ось курйоз, інвестори, економісти, і в тому числі звичайні люди це розуміють, а навчені сивиною фізики цього не розуміють і наполегливо продовжують створювати агрегати, які пожирають більше енергії, ніж віддають! А ті, що віддають більше, ніж отримують - засекречують і "ховають в комору на дальню полицю", немов і не було ніколи нічого такого. Як таке взагалі можливо? Якби такий бедлам творився в світовій економіці, так вся людська цивілізація вже б давно покотилася "коту під хвіст"!
Уявіть собі, що на кожен посіяний центнер зерна виростала б не 1 тонна зерна, як то годиться, а 90 кг зерна! А агроном з трьома дипломами і з науковим ступенем, розповідав би вам, який це чудовий ККД - аж цілих 90%, і що вони працюють над новими вдосконаленими (тобто ГМО-шним) сортами зерна, яке буде мати ККД 95%, тобто давати аж цілих 95 кг на кожні 100 кг зерна! Так ми б уже все давно з голоду повмирали з таким ККД! На щастя, в сільському господарстві такого немає, але, на жаль, це є в фізиці, і, як наслідок, в техніці, промисловості та енергетиці. Ні вже, з цим пора закінчувати!
1. Внутрішня енергія системи (корисна енергія) - це потенційна енергія системи, що може бути вивільненої - тобто що може стати кінетичної - при певних умовах, на створення яких необхідно затратити порцію зовнішньої кінетичної енергії (витрачена енергія).
2. Повна (сумарна) енергія системи - це сума корисною і витраченої енергії в рамках даної системи.
3. Справжня (правильна) формула для розрахунку ККД виглядає наступним чином: η = Wпол / Wcyм = Wпол / Wпол + Wзатр, де
Wпол - корисна (внутрішня) енергія системи;
Wзатр - витрачена (зовнішня) енергія системи;
Wcyм - сумарна (повна) енергія системи.
4. Вічний двигун - це пристрій, що перетворює потенційну енергію системи в кінетичну енергію, за умови, що корисна (вивільняється) енергія перевищує витрачену (зовнішню) енергію, яка надається цією системою. При цьому ВД сам є частиною цієї системи.
Сподіваюся то, що ізольованих (закритих, замкнутих) систем у Всесвіті не існує, пояснювати не треба? Як казав один фізик: "Покажіть мені ізольовану систему, і я доведу, що вона є відкритою".
А в якості свого роду ілюстрації до вищеописаного пропоную зробити короткий екскурс в історію, а саме, в 1974 рік.
У 1974 році на стенді - магнетронній установці безперервної дії розробки Олександра Михайловича Бонч-Бруєвича, потужністю 300 Вт, допитливі студентські уми виконували одну з лабораторних робіт. Анодна напруга на магнетроні становило 630 В. Анодний струм становив 1,5 мА. Вихід енергії - на активний опір (нихромовая спіраль). Спіраль нагрівалася до червоного (на ній розсіювалося близько 300 Вт потужності). Викладачі на звіті з лабораторної роботи "довбали" питаннями: "Звідки потужність (енергія) в навантаженні, що перевищує потужність (енергію) від анодного джерела?" Відповідали, що це забирає потенційної енергії електронів в електронно-плазмовому роторі між катодом і анодом. Питали: "Що робить джерело анодної напруги, що працює на холостому ходу і для чого постійний магніт?" Відповідали: "Для створення УМОВ, при яких можливий відбір ВНУТРІШНЬОЇ-ПОТЕНЦІЙНОЇ енергії у електронів ротора". Питали: "Як розраховувати ККД, якщо на виході близько 300 Вт, а магніт -" дармової ", тобто постійний (дуже сильний - понад 1 Тл), при цьому анодний джерело на холостому ходу?" Відповідали: "300 Ватт в чисельнику (корисна потужність) ділимо на ПОВНУ енергію СИСТЕМИ". Питали: "Що таке ПОВНА енергія системи?" Відповідали: "Це корисна енергія (потужність 300 Вт) плюс енергія всередині" дармового "постійного магніту плюс енергія всередині анодного джерела на холостому ходу. Тому ККД був МЕНШЕ 100%. Такі відповіді вже були достатні для ПОЗИТИВНОЇ оцінки.
Ось, як раніше вчили.
З повагою, dimdimius.